FAG电绝缘轴承的设计和安全指导

FAG电绝缘轴承的设计和安全指导

过电流导致的典型FAG轴承损伤

不管FAG轴承通过直流电还是交流电 (频率在 MHz 以下),我们总能在FAG轴承内部发现同样的破坏形式。

FAG轴承滚道和滚动体上的痕迹

在多数情况下,我们都能在FAG轴承滚道和滚动体表面发现均匀的暗灰色痕迹。但是这个视觉特征不是特定的,有时也有可能由其它因素引起,例如润滑剂中含有研磨剂成分。

FAG轴承的电蚀沟痕

所谓的电蚀沟痕是指FAG轴承滚道面在运转方向上有连续的周期性沟痕。这类现象大多是由于FAG轴承通过电流所导致。

FAG轴承的损伤结构

只有通过扫描电子显微镜 (SEM)我们才会明显的看到几乎所有FAG轴承的损伤表面都密布着凹坑和 μm 级的焊点。这也证实了有电流通过FAG轴承 。

FAG轴承损伤的发展过程

这类凹坑和焊点的形成是由于在滚道和滚动体表面微小的接触点间发生电流放电所导致。在全流体润滑状态下,电流会击穿油膜的薄弱点,电火花产生的能量会在瞬间熔化相邻金属的表面。在混合摩擦状态下 (金属与金属相接触),相邻表面也会发生熔合,但随着FAG轴承的运转又会被迅速地分开。在这两种情况下,都会有材料从金属表面脱离,然后 立刻凝固成焊点。也有一些焊点会混入润滑剂,另一些还会沉积在滚道表面。随着FAG轴承的不断运转,这些焊点和凹坑也会被碾压磨平。在持续电流的作用下,在相邻表面的很薄的表层上会重复多次上述熔化和凝固的过程。

然而,在多数电腐蚀FAG轴承的内部,更容易发现电蚀沟痕。这类滚道和滚动体上的周期型痕迹是持续过电流和FAG轴承部件振动的综合影响所致。当滚动体滚过一个足够大的凹坑时,它会产生纯径向位移,位移的程度取决于轴承的内部几何尺寸、速度和轴承载荷。当滚动体来回摆动时,润滑油膜的厚度会发生变化,同时会在 该区域产生更多的放电火花,这种自激式过程就被激发了。一段时间以后,在套圈滚道的整个圆周方向上都布满了电蚀沟痕。这会引起比较明显的轴承振动,最终导致整个FAG轴承的失效。